CN221008109U - 一种智能熔断器用电子检测控制器及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能熔断器用电子检测控制器及装置，包括控制电路板，控制电路板包括：电流检测模块、数据处理模块、温度检测模块、状态自检模块、通讯模块及激励输出模块，同时，机箱的左右两边侧壁及底面设有散热口，电流检测模块用于实时采集智能熔断器的分支线路回路中的电流数据；状态自检模块用于对所述电流检测模块和激励输出模块的工作状态，以及外部分断信号源的状态进行实时检测获得模拟信号，经数据处理模块处理模拟信号，判断是否出现故障，并计算获得故障代码；本实用新型解决了熔断器状态的有效监测管理及电子检测控制器用途单一的问题，通过对电子检测控制器装置化可以扩大使用场景，具有操作简便，智能可靠等特点。

Description

一种智能熔断器用电子检测控制器及装置

技术领域

本实用新型涉及电子检测控制器技术领域，尤其是一种智能熔断器用电子检测控制器及装置。

背景技术

在我国配网线路中，熔断器得到广泛使用，其原理主要依靠所选择的不同额度电流的熔丝来限定线路电流，当发生大电流故障时，电流超过熔丝额定电流，熔体自身熔断形成电弧，然后电弧在高温作用下，将灭弧管内的特殊材料气化产生大量气体，再依靠此气体在电流过零时将电弧吹灭，并通过弹簧作用将载熔管推出熔断器本体外，形成电气端口，切断故障，实现对配网线路的保护。熔断器广泛应用于高低压配电系统和控制系统以及用电设备中，作为短路和过电流的保护器，是应用最普遍的保护器件之一。随着风电、光电和新能源汽车等新能源行业的快速发展和工业智能化程度要求的不断提高，利用故障电流熔断熔体原理作为线路保护器件的传统熔断器已无法满足新能源电力系统对线路电流更精准的检测、控制和记录的要求。现有的熔断器不方便实施检测，并且在安装的时候不方便，接触点之间连接不够牢靠。不能通过电流互感器和信号传输器将装置的电流通断的信号发送给远程的监控设备，不能实时了解到装置的通断电情况，不便于及时维护。

因此，有必要提供一种智能熔断器用电子检测控制器及装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

因此，本实用新型所要解决的技术问题是熔断器的检测装置对熔断器的状态及分支线路电流有效监测和可预见线路故障分段线路，对熔断器智能化使用质量不高用途局限性及对装置保护预警系统不足的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种智能熔断器用电子检测控制器，包括控制电路板，其特征在于，控制电路板包括：电流检测模块、数据处理模块、温度检测模块、状态自检模块、通讯模块及激励输出模块，所述电流检测模块用于实时采集智能熔断器的分支线路回路中的电流数据；所述数据处理模块用于接收所述电流检测模块的电流数据，当电流数据达到预定阈值并持续规定时间时，或当智能熔断器接收到外部分断信号源发出的分断信号时，发送分断信号；所述温度检测模块用于实时检测智能熔断器的分支线路的环境温度数据；所述状态自检模块用于对所述电流检测模块和激励输出模块的工作状态，以及外部分断信号源的状态进行实时检测获得模拟信号，经所述数据处理模块处理模拟信号，判断是否出现故障，并计算后获得故障代码；所述通讯模块用于数据处理模块和上位机之间的数据通讯，将电流数据和故障代码传输至上位机；所述激励输出模块用于接收数据处理模块发送的分断信号，触发智能熔断器的电子分断触发器，所述电子分断触发器引爆内置有火药的智能熔断器的断开器以分断线路。

作为本实用新型所述智能熔断器用电子检测控制器的一种优选方式，所述数据处理模块接收所述温度检测模块检测的环境温度数据和电流检测模块的检测的电流数据，根据电流数据和实际负载电流的对应关系，确定在该环境温度下的电流数据对应的实际负载电流，将实际负载电流作为补偿后的电流数据。

作为本实用新型所述智能熔断器用电子检测控制器的一种优选方式，所述电流检测模块包括电流传感器芯片。

作为本实用新型所述智能熔断器用电子检测控制器的一种优选方式，所述通讯模块包括CAN收发器芯片。

作为本实用新型所述智能熔断器用电子检测控制器的一种优选方式，所述激励输出模块包括分别与所述电子分断触发器的两个输入端连接的P mos管和N mos管。

作为本实用新型所述智能熔断器用电子检测控制器的一种优选方式，还包括电源模块，所述电源模块包括DC-DC电源芯片。

本实用新型的有益效果：通过设置控制电路板可以使熔断器用起来更安全，通过通讯模块及电流检测模块可以对熔断器的状态及分支线路电流进行有效监管，同时设有状态自检模块可以使熔断器实行自检，对未知风险进行把控，把自检的数据通过数据处理模块可以对存在风险的线路实行断电，可以有效减小损失，并通过信息收发模块发送到相关工作人员终端上，可以使工作人员对故障实时监测，同时维修人员还可以对故障点精准维修，可以节省对故障排查的时间，提高工作效率，提升安全系数。具有时间短、效率高、成本低、操作方便、使用范围广等特点。

鉴于智能熔断器用电子检测控制器还能进一步提高的问题，提出了一种电子检测控制器装置。

为解决上述技术问题，本实用新型还提供如下技术方案：一种电子检测控制器装置，其包括上述实施例任一所述的智能熔断器用电子检测控制器，以及，机箱，所述机箱的左右两边侧壁设有散热口，所述机箱的上表面设有把手，所述机箱的底面设有支撑脚，所述机箱的正面设有开口，所述开口处设置安装显示屏，所述显示屏旁设有开关键，所述开关键旁设有USB接口，所述显示屏的另一旁设有电源灯，所述电源灯旁设置安装测试灯，所述测试灯旁设置安装报警灯，所述测试灯的下方设有输出端正负极两个调节键，所述显示屏、所述USB接口、所述电源灯、所述测试灯、所述报警灯及所述输出端正负极两个调节键均与所述控制电路板电连接，所述开关键与所述电源模块连接。

作为本实用新型所述电子检测控制器装置的一种优选方式，所述机箱为中空状，形状为“长方体”。

作为本实用新型所述电子检测控制器装置的一种优选方式，所述显示屏为液晶触摸屏。

本实用新型的另一有益效果：本装置可以对不同型号的熔断器进行检测，并具有过流、超时、过温保护功能，并声控报警数据储存功能具有测试数据保存功能，U盘拷贝功能支持外接U盘拷贝试验数据，同时体积小巧方便携带，具有过压过流等多种保护功能，保护时自动切断输出并发出声光报警。直流电源采用零电压全桥/半桥段开关电路拓扑和先进的PWM控制技术，具有电压、电流动态响应速度快，输出电压电流精度高等特点。还具有恒压恒流可编程功能，通过液晶显示触摸屏可以对不同参数进行设置，具有操作简便，智能可靠等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1本实用新型提供的一种实施例所述智能熔断器用电子检测控制器及装置的控制器系统结构示意图；

图2本实用新型提供的一种实施例所述智能熔断器用电子检测控制器及装置的机箱结构示意图；

图3本实用新型提供的一种实施例所述智能熔断器用电子检测控制器及装置的机箱仰视示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1，本实用新型第一个实施例，一种智能熔断器用电子检测控制器，包括控制电路板，控制电路板包括：电流检测模块、数据处理模块、温度检测模块、状态自检模块、通讯模块及激励输出模块，所述电流检测模块用于实时采集智能熔断器的分支线路回路中的电流数据；所述数据处理模块用于接收所述电流检测模块的电流数据，当电流数据达到预定阈值并持续规定时间时，或当智能熔断器接收到外部分断信号源发出的分断信号时，发送分断信号；所述温度检测模块用于实时检测智能熔断器的分支线路的环境温度数据；所述状态自检模块用于对所述电流检测模块和激励输出模块的工作状态，以及外部分断信号源的状态进行实时检测获得模拟信号，经所述数据处理模块处理模拟信号，判断是否出现故障，并计算后获得故障代码；所述通讯模块用于数据处理模块和上位机之间的数据通讯，将电流数据和故障代码传输至上位机；所述激励输出模块用于接收数据处理模块发送的分断信号，触发智能熔断器的电子分断触发器，所述电子分断触发器引爆内置有火药的智能熔断器的断开器以分断线路。具体的，电流检测模块，用于实时检测分支线路的电流数据，可检测分支线路的瞬态电流大小和方向，并将电流数据传输至数据处理模块；电流检测模块包括两个霍尔电流传感器芯片；霍尔传感器平行于截面且设置在铁芯截面间隙正中央。选用两个霍尔电流传感器芯片的冗余设计可以通过所述数据处理模块的程序算法提高电流检测精度，同时保证在一只霍尔电流传感器芯片故障时电流检测模块仍能完成电流检测功能。数据处理模块，根据控制程序的要求对接收的数据进行计算处理；根据检测的电流数据，判断是否达到预定阈值并持续规定时间，或有外部分断信号源给出分断信号时，发送分断信号；激励输出模块，接收到数据处理模块发出的分断信号时，为智能熔断器提供24V的脉冲分断信号，触发电子分断触发器，引爆内置有火药的智能熔断器的断开器以分断线路。激励输出模块在数据处理模块给出分断信号时，输出多个连续的幅值为DC24V、波形与所述的数据处理模块给出的分断信号相同的脉冲激励输出。激励输出模块包括控制DC24V脉冲激励输出正极的P mos管和控制DC24V脉冲激励输出负极的N mos管，以及与其电连接的限流电阻和两个滤波电容。用于实时检测电流检测模块、温度检测模块和激励输出模块中的工作状态，并将检测数据传输至数据处理模块。状态自检模块对电流检测模块和激励输出模块的工作状态进行实时检测，并将故障现象转化为模拟信号，经数据处理模块判断计算后将故障代码通过CAN总线模块上传上位机；状态自检模块对电流检测模块中两个霍尔电流传感器芯片的状态进行检测；包括两个均正常，一个正常、一个故障，两个均故障共3种状态；状态自检模块对激励输出模块的工作状态进行实时检测，包括激励输出模块的激励输出端与智能熔断器的电子分断触发器连接是否可靠，激励输出模块是否处于输出状态；状态自检模块对的外部分断信号进行实时检测。电源模块包括配置有电容和电感滤波的第一输出端、第二输出端、第三输出端和第四输出端；第一输出端与数据处理模块电连接；第二输出端与电流检测模块电连接，为霍尔电流检测芯片供电；第三输出端与温度检测模块电连接，为温度检测芯片供电；第四输出端与CAN总线模块电连接，为CAN收发器芯片供电。

使用时，上电初始对数据处理模块进行复位，对电流检测模块和激励输出模块与智能熔断器电子分断触发器的连接状态进行自检，查看功能状态是否正常，并将检测数据经CPU芯片U1的21脚AIN3端采样后计算处理。自检通过后进入正常运行，2个霍尔电流传感器芯片U5、U7通过霍尔效应原理检测两个U形磁芯间气隙处的磁场强度而产生感应电压。两个输出端VIN1+和VIN2+将其各自所检测到的电压经过R23、R25分压后输入到CPU芯片U1的2脚AIN1和3脚AIN2。电压信号经CPU芯片的高速AD采样后计算处理。温度检测模块将所检测的温度数据经温度测试芯片U6转化为电压信号后输入到CPU芯片U1的14脚DS18B20。CPU芯片U1将高速AD采样到的电流、温度和状态数据经过DA转换通过CAN总线模块将上传上位机，实现实时检测和监测。当所检测到的电流值达到预定阈值并持续规定时间时，CPU芯片U1的16脚ALM0将持续输出高电平，控制电子分断触发器OUT1-端接地的三极管Q6和MOS管Q3导通。25脚ALM1将输出3个连续脉冲信号，控制电子分断触发器OUT1+与外接DC24V.分断电源正极间歇导通，使串入外接DC24V分断电源的智能熔断器的电子分断触发器OUT1+、UOT1-端流过3个连续脉冲信号，为智能熔断器的电子分断触发器提供触发信号，电子分断触发器将引爆内置有火药的智能熔断器的断开器以主动分断线路。当CPU芯片U1的21脚AIN3端检测到与外部DC24V分断信号源硬线连接的分断信号时，CPU芯片U1的16脚ALM0将持续输出高电平，控制电子分断触发器UOT1-接地端的三极管Q6和MOS管Q3导通，使外部DC24V分断信号流经电子分断触发器OUT1+、UOT1-端后直接到地完成闭合回路，触发电子分断触发器、引爆内置有火药的智能熔断器的断开器以分断线路。

综上，本实用新型对控制电路板中的模块数量不做限制，可以根据需要进行选择。

实施例2

参照图2-3，为本实用新型第二个实施例，与上个实施例不同的是，该实施例提供了一种电子检测控制器装置，其包括上述任一实施例所述的智能熔断器用电子检测控制器系统，以及，机箱101，所述机箱101的左右两边侧壁设有散热口102，所述机箱101的上表面设有把手103，所述机箱101的底面设有支撑脚104，所述机箱101的正面设有开口，开口处设置安装显示屏105，所述显示屏105旁设有开关键106，所述开关键106旁设有USB接口111，所述显示屏105的另一旁设有电源灯107，所述电源灯107旁设置安装测试灯108，所述测试灯108旁设置安装报警灯109，所述测试灯108的下方设有输出端正负极两个调节键110，所述显示屏105、所述USB接口111、所述电源灯107、所述测试灯108、所述报警灯109及所述输出端正负极两个调节键110均与所述控制电路板电连接，所述开关键106与所述电源模块连接。具体的，机箱101设置成中空状，为了方便控制电路板散热在机箱101的左右两边侧壁上设有散热口102，机箱101的形状为“长方体形状”，为了便于携带在机箱101的侧壁设有把手103，同时机箱101侧壁设有用于测试用的正负及的两个调节键110，在需要对熔断器进行检测时，可以把熔断器的正负极通过信号线分别与调节键110的正负极电连接，通过在液晶触摸屏设定不同的参数对熔断器进行检测，通过报警灯109的闪亮提示来判断熔断器的使用寿命。直流电源采用零电压全桥/半桥段开关电路拓扑和先进的PWM控制技术，具有电压、电流动态响应速度快，输出电压电流精度高等特点。具有恒压恒流可编程功能；兼容熔断M1、耐久M2、步进M3模式三种类型试验；电源的响应时间快，达到ms级别；具有过压过流等多种保护功能，保护时自动切断输出并发出声光报警；采用ZVZCS开关模式，具有很高的转换效率；可记录试验时的实时数据，方便查阅；恒压恒流切换时，无任何过冲现象，波形平稳，切换迅速；采用大尺寸触摸屏操作和设置，全数字模式。输入电压AC 220V±10％，保险丝规格10A，输入频率50Hz/60Hz，工作环境温度：10℃～40℃，湿度：≤75％，输入电压范围220V±10％，50Hz/60Hz，测试电流范围0.5～120A，测试电压范围0～20V,试验模式熔断时间测试M1、耐久性测试M2和步进测试M3熔断时间测试M1，试验电流2.0～120.00A，时间设置范围M1模式时间范围:1S--59M59S，熔断时间范围10ms～59M59S，测试时间精度≤±10mS+0.3％RD(‘RD’为实际工作时间数值)，运行时间1S～59M59S耐久性测试M2，试验电流0～120.00A，接通/断开时间9999H59M59S测试时间精度≤1％试验次数1～9999次，步进测试M3初始电流范围0～120.00A，结束电流设置值0～120.000A，步进电流值0.5A～1A步进保持时间范围9999H59M59S，测试时间精度≤1％，控制方式ARM控制，还具有过流、超时、过温保护功能，并声控报警，数据储存功能具有测试数据保存功能U盘拷贝功能支持外接U盘拷贝试验数据。

综上，通过对电子检测控制器系统设置成装置设备，可以对整个电路起到安全运行保护的作用，同时也可以对电子检测控制器操作更智能化，节省了维修成本减少了维修时间，极大的提高相关工作人员的工作效率提升了熔断器应用的安全系数，使得对熔断器保养及维修更方便，适合不同场景安装，适合推广。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本实用新型的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本实用新型不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种智能熔断器用电子检测控制器，包括控制电路板，其特征在于，控制电路板包括：电流检测模块、数据处理模块、温度检测模块、状态自检模块、通讯模块及激励输出模块，所述电流检测模块用于实时采集智能熔断器的分支线路回路中的电流数据；所述数据处理模块用于接收所述电流检测模块的电流数据，当电流数据达到预定阈值并持续规定时间时，或当智能熔断器接收到外部分断信号源发出的分断信号时，发送分断信号；所述温度检测模块用于实时检测智能熔断器的分支线路的环境温度数据；所述状态自检模块用于对所述电流检测模块和激励输出模块的工作状态，以及外部分断信号源的状态进行实时检测获得模拟信号，经所述数据处理模块处理模拟信号，判断是否出现故障，并计算后获得故障代码；所述通讯模块用于数据处理模块和上位机之间的数据通讯，将电流数据和故障代码传输至上位机；所述激励输出模块用于接收数据处理模块发送的分断信号，触发智能熔断器的电子分断触发器，所述电子分断触发器引爆内置有火药的智能熔断器的断开器以分断线路。

2.根据权利要求1所述智能熔断器用电子检测控制器，其特征在于：所述数据处理模块接收所述温度检测模块检测的环境温度数据和电流检测模块的检测的电流数据，根据电流数据和实际负载电流的对应关系，确定在该环境温度下的电流数据对应的实际负载电流，将实际负载电流作为补偿后的电流数据。

3.根据权利要求1所述智能熔断器用电子检测控制器，其特征在于：所述电流检测模块包括电流传感器芯片。

4.根据权利要求1所述智能熔断器用电子检测控制器，其特征在于：所述通讯模块包括CAN收发器芯片。

5.根据权利要求1所述智能熔断器用电子检测控制器，其特征在于：所述激励输出模块包括分别与所述电子分断触发器的两个输入端连接的P mos管和N mos管。

6.根据权利要求1所述智能熔断器用电子检测控制器，其特征在于：还包括电源模块，所述电源模块包括DC-DC电源芯片。

7.一种电子检测控制器装置，其特征在于：包括权利要求1-6任一所述的智能熔断器用电子检测器，以及，机箱(101)，所述机箱(101)的左右两边侧壁及底面设有散热口(102)，所述机箱(101)的上表面设有把手(103)，所述机箱(101)的底面设有支撑脚(104)，所述机箱(101)的正面设有开口，开口处设置安装显示屏(105)，所述显示屏(105)旁设有开关键(106)，所述开关键(106)旁设有USB接口(111)，所述显示屏(105)的另一旁设有电源灯(107)，所述电源灯(107)旁设置安装测试灯(108)，所述测试灯(108)旁设置安装报警灯(109)，所述测试灯(108)的下方设有输出端正负极两个调节键(110)，所述显示屏(105)、所述USB接口(111)、所述电源灯(107)、所述测试灯(108)、所述报警灯(109)及所述输出端正负极两个调节键(110)均与所述控制电路板电连接，所述开关键(106)与所述电源模块连接。

8.根据权利要求7所述电子检测控制器装置，其特征在于：所述机箱(101)为中空状，形状为“长方体”。

9.根据权利要求7所述电子检测控制器装置，其特征在于：所述显示屏(105)为液晶触摸屏。